Arvioija 1: Gáspár Jékely
Tämä on mielenkiintoinen analyysi, joka tarjoaa käyttöön fyysistä selitystä ylläpito kahdenvälisten symmetria eläinten evoluutio. Pidän lehteä hyvin kirjoitettuna, perustelut vakuuttavina ja minulla on vain muutama kommentti keskustelun selkiyttämiseksi.
tekijät pidättäytyvät puhumasta liikkumisesta mikroskooppisessa maailmassa., Luulen kuitenkin, että heiltä jää tilaisuus käyttämättä. Tiedämme, että mikromaailmassa monet eliöt pystyvät navigoimaan hyvin tehokkaasti. He eivät saavuttaneet tätä olemalla kahdenvälisesti symmetrinen, mutta käyttämällä kierreuinti ja säätö kierteiset trajectories. Tämä tapahtuu hyvin usein erilaisia phototactic protist (esim. Chlamydomonas, dinoflagellaattien tuottama) ja lähes pallomainen värekarvallinen toukat bilaterians (esim. annelids, hemichordates). Yksi syy, miksi tämä on tehokas strategia pienille organismeille, mutta ei suurille, on, kuten asiakirjassa käsitellään, eri Reynolds numerot., Tämä voisi merkitä sitä, että bilateraalisuus kehittyi vasta, kun varhaiset metazolaiset olivat saavuttaneet riittävän suuren koon. Tästä mielenkiintoisesta fyysisestä kynnyksestä voisi keskustella tarkemmin.
Authors’ response: First of all we thank Dr. Jékely for his Corruption work. Ajatus siitä, että bilaterality kehittynyt, kun eläimet käsillä oli saavuttanut tietyn koon (esim. Valentine Proc kun avaa Acad Sci USA 1994, 91: 6751-6757) ei voida todistaa vakuuttavaa näyttöä tällä hetkellä (ks. esimerkiksi Chen et al. Tiede, 305: 218-222 – vaikka tämä on kiistanalainen )., Se, että useita pieniä eläimiä, jotka asuvat valtakunnassa alhainen Reynolds numerot, on kahdenvälisiä symmetria luultavasti osoittaa, että bilaterality voisi olla kehittynyt mikroskooppisen maailman, mutta todennäköisesti se ei tarjoa sellainen etu muihin symmetries on, koska se ei makro maailmassa. Ennen kuin voidaan sulkea pois se, että tietyt tekijät voisivat suosia kahdenvälistä symmetriaa mikromaailmassa, välttäisimme mieluummin ottamasta kantaa tähän – muuten jännittävään – evolutionaariseen ongelmaan. KS.myös vastaus nro 1 Tri Aravindille.,
malli antaa ymmärtää, että ensimmäiset bilaterialaiset eivät kaivautuneet vaan joko uivat vapaasti tai ryömivät sedimentissä. Olisi mielenkiintoista nähdä, että tästä keskusteltaisiin varhaisimpien bilateraalisten jälkifossiilien yhteydessä. Tulkinta, että nämä ovat jäänteitä kaivautuvista eläimistä, voi olla hieman ristiriidassa hypoteesin kanssa (esimerkiksi Jensen Integr. Comp. Biol., 43:219–228).,
Kirjoittajien vastaus: Koska tarkka alkuperä ensimmäinen bilaterians on todistettu emme haluaisi ottaa kantaa heidän elämäntapa; kuitenkin, aihe jäljittää fossiileja, vielä erittäin kiistanalainen, on erittäin mielenkiintoinen. Seuraavassa kohdassa on lisätty ”Ilmenee ongelmia yhdistys symmetria-ja liikkumiskyky” – osiossa:
”Toinen mahdollinen kysymys voi syntyä, jos yksi tarkastellaan aikaisintaan jäljittää fossiileja Precambrian., Nämä jäljet säilyvät vaaka burrowings ylin kerros sedimentin ja ovat myös johtuvan bilaterian eläimiä . Kuitenkin, tämä näkemys on kyseenalaistanut löytö jäljittää maker jättiläinen alkueliöt , esittää yhtä ehdokasta tuottajien antiikin polkuja., Nyt mukaan meidän hypoteesi, se näyttää helppo sovittaa yhteen oletetun tunkeutuminen käyttäytymistä ja bilaterality in precambrian eläimiä edellä (jos ne todella olemassa) ottaen huomioon, että ylempi kerros sedimenttiä on todennäköisesti löysä rakenne, joilla on alhainen tiheys, joten se ei välttämättä vaadi kehon tunkeutuminen sen olla sylinterimäinen.”
näin ollen myös mainitut viittaukset on lisätty lehteen.
ehdotan, että se sisällytetään myös kuvioon 1. bilaterian, jonka runko on lieriömäinen, mutta jossa on sivusuuntaiset lisäkkeet., Lateraalisesti litistynyt, kalamainen ruumis ei ole yleinen aktiivisesti liikkuville bilateraaleille. Esimerkiksi, hairahtunut anneli monisukasmadot on elin, joka on karkeasti lieriömäinen, mutta ne ovat sivusuunnassa lisäkkeet, jotka voivat tarjota tarvittavat vedä aikana aktiivinen liikkuminen.
tekijöiden vastaus: luku on lisätty kuvioon 1.C.
kirjoittajat käyttävät termiä ’aerodynaaminen’, kun kirjoitat noin liikkumiskyky ensisijaisesti vettä. ”Vedä” tai ”vastus” voi olla onnekkaampi.
Kirjoittajien vastaus: sana ”aerodynaaminen” on korvattu sopivampi niistä.,
lausetta, kysymys kuuluu nyt seuraavasti: ”… missä F on voima vetää, ρ on tiheys medium, c on dimensioton vastuskerroin riippuu kehon muodon, on alue, että suurin osa kehon liikkeen suuntaan, ja v on kehon nopeus .”
”On pallomaisesti symmetrinen keho ei voi tuottaa työntää pinnan, on yhtä suuri muoto ja vetää joka suuntaan.”
”Koska se on virtaviivainen vain edestä, sen sivusuunnassa (tai pystysuoraan, jos eläin on dorsoventrally litistetty) ilmanvastuskerroin on erittäin korkea verrattuna edestä yksi.,”
”Verrattuna kahdenvälisen runko, lieriömäinen muoto on pienempi vastus sivuttain liikkumista, joten sylinterimäisen rungon ”dioja” sivusuunnassa siirtymisiä, kuten me teemme, kun yritämme muuttaa suuntaa jäällä.”
ilmoitus, että ”Kahdenväliset symmetria, jossa on kaksi kehon akselit syntyi … hitaasti, laakamato-organismien, kuten” yhdessä Ref. näyttää siltä, että ensimmäiset bilaterialaiset olivat fylogeneettisesti sukua acoel-laakamatoille. Uusin varovainen fylogeneettinen analyysit osoittavat, että acoels ovat deuterostomes (Luonto 470, 255-258), joten ne eivät edusta varhaisin säilynyt bilaterian metazoans., Suosittelen kirjoittamaan ”matomaiset eliöt”.
Kirjoittajien vastaus: Se on muuttunut ”tasainen, matomainen organismeja”; jäljellä, samaan aikaan, mieluiten uskollisena mainittu viittaus.
viittaus meduusasuunnistukseen (esim. Journal of Experimental Biology-210, 3616-3623) tekisi keskustelua medusa-tyyppi manoeuvering vakuuttavampi.
tekijöiden vastaus: kiitos, viittaus on otettu mukaan.
arvostelija 2: L., Aravind
Koska Beklemishev se on ollut yleisesti hyväksyttyä opiskelijoiden keskuudessa eläintieteen, että edut suunnattu liikkeet ovat liikkeellepaneva voima alkuperä ja ylläpito kahdenvälisten symmetria, hallitseva muoto symmetria keskuudessa metazoans. Se on yleensä kuvitella, että tällaista tämä symmetria syntyi pohjaeläinten yhteyksissä – hiipivä päälle kasvualusta mahdollistaa suosi dorso-vatsanpuoleinen eriyttäminen, joka yhdistettynä valinta tehokas suunnattu liike johti kahdenvälisten muodossa., Tämä on kuitenkin kyseenalaistettu perusteella havaintoja epäsymmetrinen ilme TGF-beeta-perheen jäsenet ja Short gastrulation orthologs pitkin direktiivin akselin cnidarians. Tämä merkitsee sitä, että vaikka esi metazoan oli ulospäin radial symmetrinen, siellä olisi ollut esialtistusta tai pre-disposition bilaterality ehdottivat tilanteen cnidarians. Tätä Finnerty on käyttänyt argumentoidakseen suoliston sisäisen verenkierron puolesta merkittävänä tekijänä kahdenvälisen symmetrian synnyssä., Molekyylitason todisteet koko suosii yksittäinen merkittävä alkuperä bilaterality eläimillä, mutta on myöhemmin vahva huolto jää vähemmän selitti.
tässä tekijät esittävät yksinkertaisen fysikaalisen selityksen sille, miksi bilateraalisuus on vakaampi strategia kuin mikään muu symmetria, kun suunnattu locomotion syntyy. Heidän selityksensä keskeinen osa on sen ohjattavuus, jota ei ilmeisesti ole käytetty kuten kirjoittajat tässä artikkelissa., Fyysinen argumentteja kirjoittajat viittaavat bilaterality on ilmeisesti vakaa strategia suurilla Reynoldsin luku, jossa yhtälön käyttää niitä vetää voimat on sopiva.
kuitenkin tärkein kysymys, joka herää, kuinka suuri pitäisi olla Reynolds Numero on tämän argumentin pitää. Etsii näitä arvoja näyttää siltä, että yksisoluisia vapaa-uinti eukariooteissa voi olla Re = 10^-1. Tässä viskoosiset voimat ovat todennäköisesti hallitsevia, mikä mahdollistaa tällaisten muotojen, esimerkiksi kiliaattien ja dinoflagellaattien, epäsymmetrisen morfologian., Pienimmän selkärankaisen sanotaan olevan Re ~ 1 ja kahdenväliset metatsoaanit kuten chaetognatha ja rotifer ovat uudelleen näiden lukujen välissä. On huomattava, että niillä on vahvasti kahdenvälisiä muotoja. Lisäksi, arvio koot basal bilateraalit eivät aseta niitä paljon suurempi kuin tämä alue kannalta Re. Keskeinen kysymys on siis se, onko näissä kokoluokissa vähäpätöisiin viskoosiin perustuva argumentti täysin pätevä. Tekijöiden olisi hyvä pohtia asiaa ja esittää mahdollisia testejä hypoteesilleen.
tekijöiden vastaus: Kiitämme tohtori., Aravind arvokkaasta työstään. Se, että kahdenvälistä symmetriaa esiintyy myös pienten Reynoldsin lukujen ympäristössä, ei välttämättä ole ristiriidassa hypoteesimme kanssa. Hyvin erilainen kuvio runko symmetries välillä matala ja korkea Uudelleen ympäristöissä luultavasti syntyy niiden eri suhteita viskoosi ja hitausvoiman. Mutta tämä ero ei välttämättä sulje pois kahdenvälisiä symmetria pienimuotoisen maailmassa, vaikka selvästi se ei nauti etu muihin symmetries jota se tekee suuren mittakaavan maailmaan., Meidän hypoteesi merkitsee sitä, että kahdenväliset symmetria on edullista korkea Re-maailmassa, mutta tämä ei tarkoita, bilaterality ei ollut suositaan tiettyjä tekijöitä, alhainen Re-maailmassa. Näitä tekijöitä-tietääksemme-ei ole kuitenkaan selvitetty beklemishevin jälkeen. KS.myös vastaus nro 1 Tri Jékelylle.,
Minor pistettä
<<Kahdenvälisten symmetria, jossa on kaksi kehon akselit nousi varhain eläinten evoluutio, luultavasti hidas laakamato-organismien, kuten locomoting alustalle , todennäköisesti ennen Cnidarian–Bilaterian jaettu Precambrian .>>
Tämä lause on mahdollisesti hämmentävä, koska se voi aiheuttaa ristiriitaa sen sisällä. Kirjoittajat täytyy selventää, mitä ne tarkoittavat alkuperältään kahdenvälisten symmetria ennen alkuperä Bilateria (eli laakamato kaltaiset organismit)., Tarkoittavatko he cnidarialaisten tilannetta vai jonkin esi-isien muodon rekonstruointia?
Kirjoittajien vastaus: Kiitos, tämä osa on toivottavasti selvitetty, ja se lukee nyt:
”Kahdenväliset symmetria, jossa on kaksi kehon akselit nousi varhain eläinten evoluutio, luultavasti hidas, tasainen, mato-organismien, kuten locomoting alustalle . Geneettiset analyysit ovat osoittaneet, että geenien vastuussa kahdenvälisten symmetria todennäköisesti ilmestyi ennen cnidarian–bilaterian split Precambrian .,”<<”symmetria, joka on virtaviivainen vain yhteen suuntaan, kun taas ei-aerodynaaminen muihin suuntiin, on suotuisa liikkumiskyky.”>>
Saattaa olla viimeinen sana pitäisi korvata ketterä liikkuminen.
Kirjoittajien vastaus: sana ”ketterä” on lisätty lause, kiitos:
”symmetria, joka on virtaviivainen vain yhteen suuntaan, kun taas ei-aerodynaaminen muihin suuntiin, on suotuisa ketterä liikkuminen.,”
Arvostelija 3: Eugene Koonin
laatijat käsikirjoituksen pyrimme tarjoamaan selityksen ylivaltaa kahdenvälisten symmetria eläimiä. Tulee jopa ajatus, että kahdenväliset symmetria tarjoaa ylivoimaisesti suurempi kyky nopeasti muuttaa suuntaa liikkeen kuin mikään muu kehon suunnitelma, joten merkittävä etu vapaasti liikkuvia eläimiä. Kirjoittajat väittävät, että tämä on merkittävä tekijä takana lähellä kattavia kahdenvälisiä symmetria, mutta ne ovat varovaisia, mikä osoittaa, että muut tekijät voisi olla tärkeää, samoin., Mielestäni tämä on mielenkiintoinen ja järkevä hypoteesi, vaikka luulen, että se olisi voitto voimaa pitäisi kirjoittajat valmentaja heidän hypoteesi erityisiä yhtälöt mekaniikka.
tekijöiden vastaus: Kiitämme tohtori Kooninia käsikirjoituksen arvostelusta. Samalla kun muotoilemme hypoteesin, pyrimme jatkuvasti tarjoamaan yksinkertaisimman selityksen ongelmaan selkein tavalla. Ajattelemme peruslausuntoja (esim., keho on voitettava vetää; työntää itseään uuteen suuntaan se on liikunta voima vastakkaiseen suuntaan) ja yhtälö vetää joitakin muita pieniä näkökohdat ovat välttämättömiä ja riittäviä perusteluja, selitys, teoria, mutta olisi se vaatia enemmän yksityiskohtaiset perustelut olisimme kiitollisia tarkempia ohjeita. Ota myös huomioon, että tämä on tärkein hypoteesi, joka voi toimia pohjana tarkempia tulevaisuuden analyysejä varten erityisesti skenaarioita.